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[期刊] 林业科学
[作者]
熊伟 王彦辉 徐德应
应用热脉冲速度记录仪在宁夏固原六盘山地区研究了主要造林树种———华北落叶松的蒸腾耗水规律。结果表明 ,1 3a的单木液流量在生长季中后期 (7~ 1 0月份 )表现出明显的昼夜变化节律 ,夜间液流活动微弱且时断时续 ,其值一般在 0 0 0 0 0 8m3·h- 1 以下 ;白天随太阳辐射和空气温度升高而持续上升 ,其最大值可达 0 0 0 1 0 79m3·h- 1 ,树干径向不同位点液流速度的变化由外向里呈现出低—高—低的态势。用日累积液流量作为单木日蒸腾量的估计值 ,并用“截干测定”方法进行验证 ,结果说明两者的日变化曲线基本吻合 ,后者2 4h蒸腾量为 0 0 0 3 1 7m3...
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
任启文 忻富宁 李联地 尤海舟 毕君
依据组织热平衡原理,运用热扩散探针法,于2015年3月1日—2016年3月1日对冀北山地小五台自然保护区华北落叶松的树干液流速率进行连续监测,并同步观测气温、相对湿度、净辐射、总辐射、风速等环境因子的变化,研究其树干液流特征以及与环境因子的关系。结果表明:(1)小五台地区,华北落叶松树干液流启动于4月下旬,结束于10月上旬,前后历时160多d。晴天条件下,不同月份树干液流速率日变化均呈典型的单峰曲线,且液流的启动、到达峰值、结束时间以及液流升降速率存在差异。(2)生长季华北落叶松树干液流速率峰值以7、8、9月最高,都达到0.034 kg·h~(1)cm~(1)以上;日均值以7、8月最高,达到0.014 kg·h~(1)cm~(1)以上。(3)华北落叶松树干液流速率与空气温度、净辐射、总辐射、水汽压亏缺、风速呈极显著正相关,与空气湿度呈极显著负相关。环境因子对树干液流速率影响的大小顺序为:净辐射>空气温度>总辐射>空气湿度>风速。(4)整个生长季华北落叶松单株总耗水量为2 145.73±379.30 kg,其中以7、8月耗水量最大,分别为517.23±54.60和515.01±71.58 kg。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
马菁 郭建斌 刘泽彬 王彦辉 张紫优
【目的】理解林木蒸腾日内变化及其对主要环境因子的响应规律,进一步阐释短时间尺度下环境条件调控森林蒸腾的机理。【方法】以宁夏六盘山香水河小流域华北落叶松人工林为研究对象,在2018年生长季(5—10月)连续监测样树的树干液流变化,并同步观测气象条件和土壤湿度,分析小时尺度的林分蒸腾对环境因子的响应,并建立多因素影响的蒸腾模型。【结果】(1)在小时尺度上,林分蒸腾量(T)对太阳辐射(R_s)和饱和水汽压差(VPD)的响应均呈二次多项式函数关系;随R_s和VPD的增加,T均先增加,当R_s和VPD分别达到666.7 W/m~2和1.86 kPa后达到峰值,然后逐渐减小。(2)T对土壤可利用水分(REW)的响应符合趋于饱和的指数关系,T随REW的增加表现为先增加,当REW> 0.3后,T逐渐趋于稳定。(3)在确定T响应R_s、VPD和REW的类型并耦合形成蒸腾模型后,利用生长季内的奇数天小时观测值进行拟合参数,并用偶数天小时观测值进行验证,得到T响应多因素变化的耦合模型:T=(-6.347 0×10~(-5)R_s~2-0.637 0R_s-208.734 8)×(-0.003 2VPD~2+0.013 8VPD+0.001 7)×(-0.008 1-0.004 6(1-exp(-12.469 6REW))),该模型在校准阶段(R~2=0.74,纳什效率系数(NSE)=0.82)和验证阶段(R~2=0.77,NSE=0.84)均表现出较好的模拟效果。【结论】在小时尺度上,林分蒸腾量可以由耦合了太阳辐射、饱和水汽压差和土壤可利用水分影响的耦合模型进行较好的预测。本研究结果可为精确预测变化环境下的华北落叶松林分日内蒸腾提供理论基础,同时模型的构建方法可为其他区域和其他树种的林分蒸腾模型的建立提供参考依据。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
赵文君 舒德远 李成龙 崔迎春 刘延惠 吴鹏 侯贻菊 丁访军
使用热扩散液流探针,于2015年7月至2016年8月连续测定茂兰喀斯特森林宜昌润楠的树干液流,同步测定气温、太阳辐射、相对湿度、降水量、土壤含水量和风速等环境因子,分析不同天气、季节、时间尺度下宜昌润楠蒸腾的变化规律及其与环境因子的关系。结果表明:宜昌润楠树干液流速率呈现昼高夜低的变化规律,各季节日间树干液流速率平均值分别是夜间的8.95倍、14.32倍、10.0倍、5.24倍;不同天气下宜昌润楠日蒸腾速率(g·m-2s-1)依次为晴天(41.93±1.43)>阴天(12.73±0.63)>雨天(8.82±0.29);宜昌润楠日均蒸腾量为(5.75±0.31)kg/d,各季节日均蒸腾量(kg/d)表现为夏季(7.57±0.57)>秋季(6.75±0.72)>春季(4.00±0.54)>冬季(2.35±0.20);小时尺度上,各环境因子对蒸腾影响最大的是太阳辐射,影响最小的是降水量、土壤含水量,其中直接影响因素是相对湿度、太阳辐射(除雨天外),间接影响因素是风速(晴天、阴天)和太阳辐射(雨天);日尺度下因季节不同主要影响因子不同,月尺度下主要影响因子只有太阳辐射;随着时间尺度的增大,影响蒸腾的因素减少,且月尺度下环境因子对蒸腾的解释程度最高(78.9%)。各环境因子对蒸腾量的影响程度随天气条件、昼夜、季节、时间尺度等不同而不同,在任何尺度下太阳辐射都是影响蒸腾的主要环境因子。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
牛丽 岳广阳 赵哈林 张铜会 赵学勇 刘新平 赵玮
利用Dynamax茎流测量系统,于2006年对科尔沁沙地一处20年生樟子松和小叶锦鸡儿人工混交林的液流动态进行监测。在液流测定的基础上,分别选择边材面积和叶面积为纯量进行尺度扩展来推算樟子松和小叶锦鸡儿林分蒸腾耗水量,分析林分蒸腾耗水量与沙地水分动态关系。结果表明:植物蒸腾耗水量的大小与太阳有效辐射和水蒸气压亏缺显著相关;在土壤水分严重匮缺的月份,樟子松日蒸腾耗水量呈现明显的下降趋势,变化范围为0.21~1.17 mm/d,平均0.81 mm/d;小叶锦鸡儿在低土壤含水量条件下对水分利用能力较强,表现出良好的耐旱性和稳定性,其蒸腾耗水的变化范围为0.51~2.79 mm/d,平均1.98 mm...
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
刘国粹 杜阿朋 赵知渊 谢耀坚 张婧
2012年4-12月,应用热扩散技术对雷州半岛10年生尾叶桉人工林的树干液流进行连续测定,结果表明:树干液流变化具有明显的昼夜节律性,与太阳辐射强度日变化相似,在晴天呈现单峰型,阴雨天多峰型;树干液流变化拐点均滞后太阳辐射强度变化1h左右;在白天,尾叶桉单株的液流通量与大气温度、风速、光合有效辐射和饱和水汽压差呈显著正相关,而与空气相对湿度呈显著负相关;在夜间,则仅与空气相对湿度呈显著负相关,而与其他环境因子相关性不显著.在观测期内,10年生尾叶桉人工林单株平均日耗水量为28.03L/d,整个林分的蒸腾耗水量总共为963.3mm,占同期总降水量的58.61%.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈丽华 杨新兵 鲁绍伟 孙庆艳 肖洋 王宇
通过野外和室内试验相结合,对华北土石山区油松人工林耗水分配规律进行研究。结果表明:林分总耗水主要包括3个方面:林冠截留蒸发、植物蒸腾耗水和土壤物理蒸发耗水。油松林地总耗水为516.52mm,其中林冠截留占总耗水量的25.63%,土壤蒸发占22.15%,植物蒸腾耗水占52.22%,三者比例为1:0.86:2.04。油松平均林冠截留率为25.4%,平均透流率为64.4%,平均干流率为0.55%,干流雨、林内降雨和林外降雨有很好的线性关系。油松林枯落物最大持水量为1.5mm、枯落物年截水量为48.7mm,占总降雨的10.42%。油松林林内土壤水分蒸发为114.41mm,林外蒸发为197.70mm。油...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
林平 李吉跃 马达
利用热扩散探针配合自动气象站,于2005年在北京林业大学妙峰山试验林场对油松水分运移规律进行研究.结果表明,油松树干液流速率呈明显的季节性变化规律,且与土壤含水量和当月降雨量有很好的相关性,相关系数为0.956;树干液流速率月平均值在1份有最低值,为0.00019m/s,最高值出现在6月份,为0.0006cm/s,是1月份的3.2倍;油松的连日变化规律在各个时期都呈明显的峰状曲线,只是土壤水分充足时期的液流速率值比干旱时期的要高一些,气象因子是影响油松树干液流日进程的主要因子.
关键词:
液流速率 土壤含水量 气象因子 油松
[期刊] 林业科学研究
[作者]
商添雄 韩海荣 程小琴 蔡锰柯 李斌 张雯雯
[目的]探讨不同间伐强度对林木生长的影响并找出影响林分生长的关键土壤因子。[方法]在山西省沁源县好地方林场华北落叶松人工林设置12块抚育间伐试验样地,开展轻度(间伐强度15%)、中度(间伐强度35%)、重度(间伐强度50%)抚育间伐并设置对照样地,以树木平均胸径、平均树高、平均枝下高、平均冠幅、乔木层生物量与生产力为林木生长指标,利用方差分析与多重比较分析不同间伐强度林分生长特征,结合土壤因子运用相关性分析研究林木生长量与土壤因子的关系。[结果]表明:华北落叶松人工林经中度、重度间伐2年与4年后,各树木生长指标与对照样地相比均显著增加;间伐在减少林分内乔木层生物量的同时能显著提高乔木层生产力,各时间段及间伐强度下乔木层生产力均表现为重度>中度>轻度>对照;间伐可提高土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(TN)、土壤全磷(TP)含量,减缓土壤养分的流失;华北落叶松人工林平均胸径生长量与SOC、TN呈显著正相关,平均冠幅生长量与土壤含水率(MC)、SOC、TN、TP显著正相关。[结论]间伐可促进华北落叶松人工林单株林木胸径和冠幅生长,增大林木单株冠径比与生产力,在本研究的3个间伐强度中,50%的重度间伐是最适间伐强度。华北落叶松人工林内土壤有机碳与土壤全氮含量较为丰富,土壤全磷含量较少,土壤pH为弱酸性,SOC、TN、TP是影响华北落叶松人工林生长的重要土壤因子。
[期刊] 林业科学
[作者]
韩新生 王彦辉 李振华 王艳兵 于澎涛 熊伟
【目的】在半干旱的六盘山北侧叠叠沟小流域研究华北落叶松人工林的林下日蒸散变化特征,分析其对环境变化的响应规律,以期为准确计算和预测森林蒸散、实现森林精细化管理和缓解林水矛盾提供科学依据。【方法】选择华北落叶松人工林典型样地,在2013年8—10月,监测林内外气象条件,并选取能代表多种气象因子综合作用的潜在蒸散作为影响林下蒸散的气象指标;在样地内代表性地点布设11个微型蒸渗仪,其中5个保持自然状态,6个进行防雨处理,以加大土壤湿度变化范围和利于分析土壤湿度对林下蒸散的影响;逐日监测林下蒸散量和蒸渗仪内土壤湿度;分析林下蒸散对土壤湿度和气象因子的响应规律,在此基础上建立考虑二者综合影响的林下日蒸散模型。【结果】研究期间的林下日蒸散波动幅度较大,但随气温、太阳辐射、降雨量逐渐降低而逐渐减小;林下蒸散明显受到诸多气象因子影响,但主要气象因子存在月份和天气类型差异,从8月份的饱和水汽压差变为9月份的太阳辐射和10月份的日最高气温,多云天为潜在蒸散和太阳辐射,晴天为温度,阴雨天为潜在蒸散;除潜在蒸散这个体现多个气象因子综合影响的气象指标外,土壤湿度也是影响林下蒸散的重要因素,且其影响在防雨和自然处理下表现一致;林下日蒸散随潜在蒸散和土壤湿度增加均呈先快速升高、后缓慢升高、在达某个阈值(日潜在蒸散4.5 mm·d~(-1),土壤体积含水量35%或相对含水量0.56)后趋于平稳的变化趋势;建立了耦合日潜在蒸散(PET,mm·d~(-1))和土壤体积含水量(VSM,%)影响的林下日蒸散(ET_U,mm·d~(-1))模型,并基于实测数据拟合了模型参数:ET_U=(-0.045PET~2+1.392PET)[1-EXP(-1.292VSM)],精度较高(R~2=0.80)。【结论】六盘山半干旱区华北落叶松人工林林下日蒸散量随潜在蒸散和土壤湿度增加而升高,后增速渐缓并在超过阈值后趋于平稳,综合考虑这二者影响的林下蒸散模型能准确计算和预测林地蒸散。
[期刊] 资源科学
[作者]
何斌 陈亚宁 李卫红 周孝明
本文结合塔里木河下游地区地下水位埋深的变化,运用先进仪器,对不同监测断面的胡杨液流变化特征进行了测定,结果表明:塔里木河下游地区胡杨液流日变化表现出单峰值和双峰值两种形式,且有明显的昼夜节律变化;胡杨液流在树干2个方位上,东南面液流速率高于西北面,且液流速率随木质部深度的增加而减小;具有较大直径的胡杨,其液流速率、耗水量相对较大;空气湿度、太阳辐射和大气温度是影响塔里木河下游地区胡杨蒸腾耗水量变化的主要环境因子;塔里木河下游地区高温干旱的环境特征,以及生态输水提供的较为充分的水分来源,决定了该区胡杨日水耗量较其他地区胡杨大,2005年2次生态输水后,河岸两侧地下水位明显抬升,胡杨液流和水势作为...
关键词:
胡杨 蒸腾耗水 生态输水 塔里木河
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
奚如春 马履一 樊敏 李丽萍 孔俊杰 王瑞辉
该文通过对油松枝条和茎干组织水容特征研究,旨在进一步阐明树体水容对蒸腾耗水的影响,为油松山地造林和城市绿化水分管理提供理论指导.研究结果表明:①枝条水容日变化表现为先减低后回升,枝条水容与水势呈二项函数关系.②在季节变化上,水容受土壤和环境水分的影响,6月份枝条水容值比9月份大.③在空间上,不同冠层和不同方位的枝条水容有差异,其中,下部枝条水容值比上部的稍大,东南部的水容值比西北部的稍大;不同树干高度液流通量的变化受边材面积大小的影响,自基部沿树干高度递减;在白天树干茎段累计水容下位要比上位大,但树干水容的亏缺可以在晚间得到一定程度的补充.④在对蒸腾耗水的调节上,树体上位组织的储存水首先被耗散...
关键词:
油松 水容 蒸腾耗水
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李新宇 李延明 孙林 许蕊 赵松婷 郭佳
基于液流观测数据研究银杏蒸腾与环境因子的响应关系。结果表明:1)土壤有效含水率(REW)大于62%时土壤水分对银杏蒸腾无影响,当REW小于62%时限制蒸腾耗水;2)光合辐射(PAR)小于0.39 mmol(m2·s)驱动蒸腾作用,且效果显著,PAR大于0.8 mmol(m2·s)后对银杏蒸腾驱动作用不再增加;3)水汽压亏缺(DVP)对蒸腾是双重作用,当DVP小于3.2 kPa时表现为驱动作用,蒸腾与水汽压亏缺关系可用双曲线函数描述;4)低风速时对蒸腾影响很小,在风速超过4 ms时表现出限制作用。构建植株蒸腾--环境关系模型,模拟计算的小时尺度蒸腾决定系数R2为0.7998,相对偏差为17...
关键词:
银杏 液流 环境因子 模型
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
罗云建 张小全 王效科 朱建华 张治军 孙贵生 高峰
植物生物量及其分配模式是全球碳循环研究的重要内容之一。为提高我国不同尺度森林生物量碳的估算和模型模拟等的准确性,该文采用标准木法研究了华北落叶松人工林典型分布区(关帝山、五台山中山和亚高山、五台山山间盆地、塞罕坝林区)的单木生物量相对生长模型、林分生物量及其分配模式的动态变化。结果表明:①林分生物量随林龄的增加而增加,但不同分布区林分生物量的生长过程存在有一定的差异。林龄较小时各区林分生物量的差别很小,但随着林龄的增加各区之间的差异逐渐变大。在五台山中山和亚高山,林分生物量在林龄25年左右时基本达到稳定,而五台山山间盆地则在林龄35年左右时才基本达到稳定,并且这两个分布区的最大林分生物量都小于...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈东升 孙晓梅 李凤日 贾炜玮
以落叶松人工林为研究对象,采用枝解析和节子剖析技术,获取了95株解析木和2 165个节子数据,以树木和节子自身因子为自变量建立了节子内部特征模型,包括节子直径和角度模型、节子中健全节和疏松节长度模型。模型很好地描述了节子内部特征因子的变化规律,揭示了节子内部特征因子随林木和自身变量变化的机制。结果表明:节子直径、节子角度和健全节长度都随着其所在位置高度的增加而增大,随着树木胸径的增大而增大;疏松节长度随着胸径的增大呈现增大趋势,但节子自身直径大小对其影响也较大。应用独立检验样本对所建模型进行检验,精度达到了95%以上,这些模型可以应用到林木生长模拟系统中,增加模拟效果。节子内部特征变化规律的研...
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